这篇文章的作者是安德鲁·诺顿从开放大学。 它最初发布于对话。
我已经记不清有多少次读到“第一颗类地系外行星”被发现了。 与近2,000 颗系外行星迄今为止发现，难怪它们中的许多在某种程度上与我们的星球相似。 但哪些系外行星与地球足够相似，实际上适合居住？
许多关于系外行星宜居性的说法都被严重夸大了。 系外行星GJ1132b刚刚宣布地球计划，“可以说是太阳系外迄今为止发现的最重要的行星”。 虽然它是迄今为止发现的最近的系外行星之一，但它与地球并不相似——它靠近其主恒星，表面温度高达数百摄氏度。 相似地，价格 Cet b和开普勒186f两者都被吹捧为地球双胞胎，但还有其他更像地球的系外行星。
估计行星宜居程度的好方法地球相似度指数（ESI）。 这个数字是根据系外行星的半径、密度、表面温度和逃逸速度计算得出的，逃逸速度是脱离行星表面所需的最小速度。 对于许多系外行星，我们没有所有这些测量结果，因此其中一些必须根据最佳可用信息进行估计。
ESI 的范围从 0 到 1，ESI 高于 0.8 的任何物体都可以被视为“类地球”。 在我们的太阳系中，得分 0.64（与开普勒 186f 相同）值为 0.78（与鲸鱼座 Tau e 相同）。
根据 ESI 值，以下是孪生地球的五个最佳候选者。
1.开普勒438b
开普勒438b(ESI=0.88) 是已知系外行星中 ESI 最高的。 2015 年在一颗红矮星周围被发现，它比太阳小得多，温度也低，它的半径只比地球大 12%。 它每 35 天绕恒星运行一次，距离地球 470 光年，并且位于其宜居带，恒星周围的区域对于绕轨道运行的行星来说既不太热也不太冷，无法在表面支撑液态水。
与开普勒在微弱恒星周围的其他发现一样，这颗行星的质量尚未测量，但如果其成分是岩石，则其质量可能仅为地球表面温度在 0°C 至 60°C 之间的 1.4 倍。 然而，ESI 并不是对行星的类地性质进行分类的万无一失的方法。 它有最近被发现开普勒 438b 的主星定期发出强大的辐射耀斑，这可能会使这颗行星最终无法居住。
2. 格利泽 667Cc
格利泽 667Cc(ESI=0.85) 于 2011 年被发现，绕着一颗红矮星运行Gliese 667 三星系统，仅24光年远。 它被发现是由径向速度法，这是恒星响应行星引力时所做的微小运动的度量。 据估计，这颗行星的质量是地球的 3.8 倍，但我们不知道它的大小。 这是因为行星不会从恒星前面经过，这将使我们能够测量行星的半径。 它的轨道周期为 28 天，位于这颗凉爽恒星的宜居带内，表面温度可能约为 5°C。
3.开普勒442b
开普勒442b(ESI=0.84) 是一颗 2015 年发现的地球大小 1.3 倍的行星。它绕着一颗比太阳温度低的恒星运行，距离我们约 1,100 光年。 它的轨道周期为 112 天，位于恒星的宜居带内，但表面温度可能低至 -40°C。 然而，相比之下，冬季火星两极附近的温度可达-125°C。 再次强调，这颗系外行星的质量尚不清楚，但如果它有岩石成分，它的质量可能只有地球的 2.3 倍。
艺术家对开普勒观测行星凌日恒星的印象。 NASA 艾姆斯/W Stenzel/维基媒体
4. 开普勒 62e 和 62f
这两颗行星（ESI=0.83 和 0.67）是在 2013 年用开普勒望远镜发现的，该望远镜发现它们的凌日位于主星的前面。 这颗恒星距离我们约 1,200 光年，温度比太阳要低一些。 行星半径分别是地球的1.6倍和1.4倍，它们的轨道周期分别为122天和267天，这意味着它们都位于恒星的宜居带内。 与许多其他发现的行星一样开普勒，它们的质量尚未测量，但估计每种情况下都超过地球质量的 30 倍。 每个行星的温度都可能允许液态水存在于其表面，具体取决于它们的大气成分。
5.开普勒452b
开普勒452b（ESI=0.83）于 2015 年被发现，是第一颗在类似于太阳的恒星宜居带内运行的潜在类地行星。 这颗行星的半径是地球的1.6倍，绕其恒星运行一周需要385天，距离我们1,400光年。 由于开普勒 452b 的引力作用导致这颗恒星太微弱，无法测量其运动，因此该行星的质量未知。 然而，据预测它至少是地球的五倍，并且地球表面温度估计在 -20°C 至 +10°C 之间。
正如我们所看到的，即使是这些行星中最像地球的一颗，也可能由于其恒星的活动而无法支持生命，而恒星的活动可能与我们的太阳非常不同。 其他的尺寸或温度则稍偏极端。 但考虑到系外行星的发现速度，我们在未来十年内探测到一颗真正与地球质量和大小相同、且围绕类太阳恒星运行类似轨道的行星也并非不可能。 如果没有的话，欧空局柏拉图定于 2024 年发射的航天器肯定会有很好的机会。
